Арифметично-логічні прилади (АЛП).

 

Ці прилади широко використовуються для побудови арифметичних вузлів і є складником будь-якого мікропроцесора.

155ИП3, 555ИП3, 531ИП3

155ИП3 — чотирьохрозрядний швидкісний АЛП. Може працювати в двох режимах, виконуючи або 16 логічних операцій. Режим вибирається подачею відповідного потенціалу на вхід М ((Mode-режим): ”0“ — арифметичні, ”1“ — логічні операції. Вибір будь-якої арифметичної (логічної) операції задається кодом . Логічні операції над операціями A і B виконуються порозрядно. , Де — будь-яка двомісна операція алгебри логіки.

При виконанні арифметичних операцій АЛП являє собою четирьохрозрядний суматор з паралельним переносом.

Сигнали P і G використовуються для організації паралельного переносу в -разрядних АЛП, побудованих з m-четирьохрозрядних АЛП.

Для організації паралельного переносу використовуються спеціальні мікросхеми СУП (схема прискореного переносу) 531ИП4.

АЛП-8 з послідовним переносом — 36нс на додавання.

АЛП-16 з паралельним переносом — 36нс на додавання.

155ИП4 — від 1 до 4 АЛП.

Перетворювачі рівнів напруг і струмів.

 

Ці перетворювачі застосовуються для погодження вхідних і вихідних сигналів по напрузі і струму при використанні в одному пристрої ТТЛ і КМОП ІС. Перетворення рівнів напруги вимагається також в приладах, побудованих на КМОП ІС, якщо різноманітні частини пристрою мають різну напругу живлення. Iвих=100 200mкA

Більшість КМОП ІС мають малі вихідні струми, виходи не можуть бути навантажені навіть на один вхід ТТЛ (1.6 mА). Для погодження рівня випускаються спеціальні мікросхеми.

564ЛА10 має вихідний каскад з відкритим стоком, припускає вихідний струм” 0“ для підключення 10 входів ТТЛ.

Крім того, випускається ряд мікросхем, що знижують рівень вихідної напруги відносно рівня вхідної (176 ПУ 1, ПУ2), а також що підвищують рівень вихідної по відношенню до вхідної напруги (176ПУ5, 564ПУ6).

Послідовні схеми.

 

До послідовних схем відносяться різноманітні типи логічних елементів з двома або більше сталими станами і пристрої на їх основі. Функції виходів цих пристроїв визначаються не тільки комбінацією діючих сигналів на вході, але і станом цих виходів до подання вхідних сигналів. До них відносяться триггери, регістри, лічильники, ОЗП і т. д.

Триггери.

 

Триггерами називають спускові пристрої з двома можливими сталими станами.

По виду вхідних сигналів розрізняють триггери з імпульсним і потенційним керуванням. В цифрових ЕОМ, в основному, застосовують потенційне керуванням.

По способу запису інформації триггери поділяються на асинхронні і синхронні (ті, що тактуються). В асинхронних триггерах момент перемикання визначається моментом зміни кодової комбінації на входах. В синхронних — в чітко певні моменти надходження тактуючих імпульсов. Стан триггерів визначається по прямому виходу.

Сигнал називається потенційним, якщо інтервали часу між сусідніми вимірами сигналу значно більше часу реакції схеми , в якій вони використовуються, тобто .

Сигнал називається імпульсним, якщо його тривалість того ж порядку, що і час реакції схеми.

 

RS-триггер.

— установочний вхід в ”1“ — установочний вхід в ”0“

 

Характеристичне рівняння.

 

									Зберігання
									Заборона
	По виду вихідних сигналів розрізняють, статичні і динамічні триггери. В статичних, триггерах сталі стану відповідають, рівню постійних напруг на їхніх виходах. Стани динамічних триггерів визначаються по, наявності або відсутності на виході безперервної, серії імпульсів.

Функціонально триггер можна показати у вигляді елемента пам'яті зі схемою керування.

Елемент пам'яті зберігає інформацію про результат попереднього впливу на триггер.

Схема керування виробляє сигнали, що забезпечують зберігання, підтвердження або зміну інформації. Цих сигналів в двійкових триггерах звичайно два: установка в ”1“ і установка в” 0“. Відсутність сигналів установки відповідає режиму зберігання інформації, а їхня одночасна дія призводить до невизначеного результату (стій ТАМ, іди СЮДИ).

По реакції триггера на вхідні керуючі сигнали розрізняють наступні види входів:

S — (Set) вхід для установки триггера в стан ”1“ на прямому виході;

R — (Reset) вхід для скидання триггера в стан ”0“;

D — (Delay-затримка) вхід для установки триггера в стан ”1“ при D=1, або в ”0“ при D=0 з затримкою;

T — (Toggle-релаксатор) вхід перемикання триггера в протилежний стан. Тому вхід Т називають лічильним;

J, K — (Jerk-включення, Kill-відключення) входи для установки і скидання триггера відповідно в ”1“ і ”0“. Аналогічні входам S і R; відзнака в тому, що одночасна присутність S і R призводять до непередбачувальності сигналів на виході, а одночасна поява J і K викликає однозначну зміну станів триггера аналогічно входу Т.

V — вхід для дозволу або заборони реагування триггера на відповідні керуючі входи.

Наявність окремих входів і визначає назву триггера.

Транзисторний триггер з зовнішнім і автоматичним зміщенням.

 

Пристрій з позитивним зворотним зв'язком, що має два стани сталої рівноваги і може стрибком переходити з одного стану в інший під впливом керуючої напруги називається триггером.

Пускова характеристика триггера — це залежність вихідної напруги Uвих від керуючої напруги U. Вона володіє гістерезисними властивостями. Напруга гістерезиса Uг=- . Ділянки АА' і BB' відповідають двом стійким станам, а точки A' і B' — пороговим значенням керуючої напруги. Триггери широко застосовуються в якості електронних реле, елементів перерахуючих осередків ділильників частоти, формувачів прямокутних імпульсів і т. д.